DE19927428C2 - Space heating - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Raumheizung mit einer elek trischen Fußbodenheizung, deren mit Niederspannung betriebe ne Heizleitungen unter Zwischenschaltung einer Steuerelek tronik an das elektrische Netz angeschlossen sind.The invention relates to space heating with an elek trical underfloor heating, which operate with low voltage ne heating cables with the interposition of a control elec tronics are connected to the electrical network.
Elektrische Fußbodenheizungen finden in Europa seit fast 40 Jahren eine weite Verbreitung. Das Prinzip ist denkbar einfach: Die isolierten Heizleiter werden im Fußbodenaufbau, z. B. im Estrich, installiert, und elektrische Energie wird in Wärme umgewandelt, die über die Fußbodenoberfläche an den zu beheizenden Raum abgegeben wird.Electric underfloor heating has been found in Europe for almost 40 years of widespread use. The principle is conceivable simple: the insulated heating conductors are built into the floor, e.g. B. installed in the screed, and electrical energy is converted into heat that is transferred to the floor surface is given to the room to be heated.
Aus der DE 197 50 548 A1 ist eine elektrische Wider stands-Raumheizung bekannt, die allerdings nicht mit Heiz leitungen arbeitet, sondern mit Heizschichten. Letztere wer den über zugehörige Transformatoren mit einer Schutzklein spannung versorgt. Die Transformatoren bilden zusammen mit zugehörigen Aktoren und Buskopplern Leistungsteile, die einerseits an einen zentralen Niederspannungsverteiler und andererseits an einen zu einer externen Steuerelektronik führenden Bus angeschlossen sind. Das bekannte System benö tigt einen hohen Herstellungs- und Montageaufwand und erfor dert außerdem leistungsfähige und teure Sicherheitstransfor matoren, die darüber hinaus mit hoher Verlustleistung arbei ten. Die Leistungsteile können in Anschlußdosen eingebaut sein, wie sie beispielsweise aus der DE 196 53 319 A1 bekannt sind.From DE 197 50 548 A1 is an electrical contra Stand space heating known, but not with heating lines works, but with heating layers. The latter who the associated transformers with a protective cover voltage supplied. The transformers form together with associated actuators and bus couplers power units that on the one hand to a central low voltage distributor and on the other hand to an external control electronics leading bus are connected. The well-known system high manufacturing and assembly costs and requires also provides powerful and expensive security transformation mators, which also work with high power loss The power units can be installed in junction boxes be, as for example from DE 196 53 319 A1 are known.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Raumheizung der eingangs genannten Art den Herstellungs- und Montageaufwand zu reduzieren.The invention has for its object in a Space heating of the type mentioned the manufacturing and Reduce assembly effort.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die eingangs genannte Raumheizung erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleiter der elektrischen Fußbodenheizung direkt in eine Anschlußdose eingeführt sind, welche an das elektrische Netz angeschlossen ist und die Steuerelektronik enthält.To solve this problem, the above is Space heating according to the invention characterized in that the Heating conductor of the electric floor heating directly into one Junction box are introduced, which to the electrical network is connected and contains the control electronics.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die in jüngster Zeit abgesenkte Heizleistung und damit die vermin derte Temperaturbelastung der Heizleitungen die Möglichkeit bieten, letztere direkt zur Steuerelektronik zu führen und an das Netz anzuschließen, und zwar unter Verwendung einer Anschlußdose, die gleichzeitig die Steuerelektronik enthält.The invention is based on the finding that the in recently reduced heating capacity and thus the min possible temperature load on the heating cables offer to lead the latter directly to the control electronics and connected to the network using a Junction box that also contains the control electronics.
Bisher war es erforderlich, Kaltleitungen zwischen den Heizleitungen und dem Netz bzw. der Steuerelektronik anzu ordnen. Die Kaltleitungen mußten an die Heizleitungen ange mufft werden. Dieser Vorgang läßt sich nicht automatisieren, sondern erfordert Handarbeit und ist dementsprechend kostenintensiv, zumal die Entwicklung dazu geführt hat, die Heizmattenfertigung im übrigen vollständig zu automatisieren und dadurch bei Absenkung der Kosten einen hohen Qualitätsstan dard zu erzielen.Previously, it was necessary to use cold leads between the Heating cables and the network or the control electronics organize. The cold leads had to be connected to the heating leads must be. This process cannot be automated, but requires manual work and is accordingly costly, especially since the development has led to the Automate the production of heating mats completely and thereby a high quality standard while reducing costs to achieve dard.
Angemuffte Kaltleitungen erfordern zudem einen hohen Prüfaufwand, der ebenfalls kostenintensiv ist. Zu erwähnen ist ferner der erforderliche Materialaufwand, bedingt durch die thermischen und mechanischen Anforderungen, die an die Kaltleitungen zu stellen sind, insbesondere im Hinblick dar auf, daß oft lange Strecken innerhalb des Estrichs oder der Wände bis zur Stromversorgung bzw. zur Steuerelektronik überbrückt werden mußten.Cuffed cold leads also require a high level Test effort, which is also expensive. To mention is also the required material, due to the thermal and mechanical requirements of the Cold lines must be provided, especially with regard to on that often long distances within the screed or the Walls to the power supply or control electronics had to be bridged.
Da das Anmuffen der Kaltleitungen nicht vor Ort durchge führt werden kann und da andererseits individuelle Raummaße und Leistungsanforderungen berücksichtigt werden müssen, war es erforderlich, eine Vielzahl unterschiedlicher vorgefer tigter Heizmatten bereitzustellen oder gar projektbezogene Heizmatten zu fertigen. Im ersten Fall erhöht sich der Kapi talaufwand, und im zweiten sind Abstriche an Flexibilität und Lieferfähigkeit unumgänglich, ganz abgesehen von den Kosten der Sonderanfertigungen.Since the cold leads were not started on site can be led and there on the other hand individual room dimensions and performance requirements must be taken into account it required a variety of different prefabrications to provide heated heating mats or even project-related To produce heating mats. In the first case the capi increases Talent effort, and the second are compromises in flexibility and delivery capability inevitable, not to mention the Cost of custom-made items.
Diese Probleme werden durch die Erfindung beseitigt. Es hat sich gezeigt, daß eine Kostensenkung von bis zu ca. 50% erzielbar ist.These problems are overcome by the invention. It has been shown that a cost reduction of up to approx. 50% is achievable.
Es besteht ohne weiteres die Möglichkeit, die Fußboden heizung in eine Mehrzahl von Heizkreisen zu unterteilen, deren Heizleitungen vorzugsweise gesondert direkt in die Anschlußdose eingeführt sind.There is no problem the floor to divide heating into a plurality of heating circuits, whose heating cables preferably separately directly into the Junction box are introduced.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Fußbodenheizung als Bereitschaftsheizung zu betreiben und mit einer verzögerungsfreien elektrischen Bedarfsheizung zu kombinieren, wobei letztere vorzugsweise ebenfalls an die Anschlußdose angeschlossen ist.In a development of the invention it is proposed that To operate underfloor heating as standby heating and with instantaneous electrical heating combine, the latter preferably also to the Junction box is connected.
Die verzögerungsfreie elektrische Bedarfsheizung, bei der es sich vorteilhafterweise um eine Wandflächen- oder Geräteheizung, beispielsweise um eine Geräteheizung in Form einer Strahlungsheizung und/oder Konvektionsheizung handelt, liefert einen Beitrag zur Raumheizung nur dann, wenn ein entsprechender Bedarf besteht. Die Bereitschaftsheizung, die als konventionelle Heizung beispielsweise in Abhängigkeit von der Raum- und ggf. der Außentemperatur betrieben wird, hält den Raum auf einer Sockeltemperatur, die sich bei Bedarf schnell und mit vergleichsweise geringem Energieauf wand auf die gewünschte Nutzungstemperatur anheben läßt. Wäre hingegen eine Aufheizung von niedrigem Pegel aus erfor derlich, so müßten die nur langsam ansteigenden Wand- und Möbeltemperaturen durch eine erhöhte Lufttemperatur ausge glichen werden, um die gewünschte Behaglichkeit zu erzeugen. Demgegenüber ergibt sich ein komfortables und dabei kosten günstiges Heizsystem.The instantaneous electrical heating, at which is advantageously a wall or Device heating, for example around a device heater in the form radiant heating and / or convection heating, only contributes to space heating if a there is a corresponding need. The standby heater, the as conventional heating, for example depending is operated by the room and possibly the outside temperature, keeps the room at a plinth temperature that is at Requires quickly and with comparatively little energy wall can be raised to the desired temperature. On the other hand, heating from a low level would be required the slowly increasing wall and Furniture temperatures are characterized by an increased air temperature be compared to create the desired comfort. In contrast, there is a comfortable and cost affordable heating system.
Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal besteht darin, daß die Steuerelektronik an ein Zentralsteuergerät und/oder eine Zeitschaltuhr und mindestens einen Temperatursensor und/oder einen IR-Sensor und/oder einen Bewegungsmelder und/oder eine Fernsteuerung und/oder eine Fernabfrage-Einrichtung ange schlossen ist. Bei Verwendung einer Bedarfsheizung wird man letztere über den IR-Sensor oder den Bewegungsmelder steu ern.Another advantageous feature is that the control electronics to a central control unit and / or Timer and at least one temperature sensor and / or an IR sensor and / or a motion detector and / or one Remote control and / or a remote query facility is closed. When using a heating system you will control the latter via the IR sensor or the motion detector ern.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Anschlußdose zwei Kammern aufweist, die über eine gemeinsame Platine miteinander in Verbindung stehen, wobei die eine Kammer einen an das Netz und die Heizleiter ange schlossenen Installationsteil und die andere Kammer einen elektronischen Steuerungsteil enthält. Auf diese Weise ergibt sich eine kompakte Anordnung, die dennoch einem hohen Sicherheitsstandard genügt.In a development of the invention it is proposed that the junction box has two chambers, which have a common board communicate with each other, whereby one chamber attached to the network and the heating conductor closed installation part and the other chamber one contains electronic control part. In this way the result is a compact arrangement that is nevertheless high Safety standard is enough.
Vorteilhafterweise ist die Platine austauschbar und vor zugsweise mit einer Zusatz-Platine kombinierbar.The board is advantageously interchangeable and in front can also be combined with an additional circuit board.
Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal ist die Anschlußdose als Boden- oder Wand-Einbaudose ausgebildet. Zur Anpassung an unterschiedliche Einbautiefen bzw. Bodenbe lag-Höhen wird vorgeschlagen, die Anschlußdose mit einem höhenverstellbaren Deckel zu versehen. According to a further advantageous feature Junction box designed as a floor or wall installation box. For adaptation to different installation depths or floor lag heights is suggested, the junction box with a height-adjustable lid.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further developments of the invention result from the Dependent claims.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:The invention is based on a preferred Embodiment in connection with the accompanying Drawing explained in more detail. The drawing shows in:
Fig. 1 einen Grundriß einer Anschlußdose bei abgenomme nem Deckel. Fig. 1 shows a floor plan of a junction box with abengomme nem cover.
Die Anschlußdose weist ein Gehäuse 1 auf, dessen Seiten wand mit einer Anzahl von Kabeldurchführungen 2 versehen ist. Eine Mittelwand 3 unterteilt die Anschlußdose in zwei Kammern, nämlich eine Kammer 4 zur Aufnahme eines Installa tionsteils und eine Kammer 5 zur Aufnahme eines elektroni schen Steuerungsteils. Die Kammer 4 bildet eine Niederspan nungs-Kammer und die Kammer 5 eine Kleinspannungs-Kammer, wobei die Kammern sicherheitstechnisch voneinander getrennt sind.The junction box has a housing 1 , the side wall is provided with a number of cable bushings 2 . A middle wall 3 divides the junction box into two chambers, namely a chamber 4 for receiving an installation part and a chamber 5 for receiving an electronic control part. The chamber 4 forms a low-voltage chamber and the chamber 5 is a low-voltage chamber, the chambers being separated from one another for safety reasons.
Die Kammer 4 enthält ein Klemmenpaar 6 und eine Erdungs klemme 7 zum Anschluß an das elektrische Netz. Ferner sind zwei Klemmenpaare 8 und 9 vorgesehen, an die zwei Heizkreise einer Fußbodenheizung bzw. ein Heizkreis einer Bereit schaftsheizung und ein Heizkreis einer Bedarfsheizung anschließbar sind. Selbstverständlich kann die Kammer 4 mit weiteren Klemmenpaaren bestückt sein. In der Regel wird man drei Heizungs-Klemmenpaare vorsehen. The chamber 4 contains a pair of terminals 6 and a grounding terminal 7 for connection to the electrical network. Furthermore, two pairs of terminals 8 and 9 are provided, to which two heating circuits of an underfloor heating system or a heating circuit of a standby heating system and a heating circuit of a heating system can be connected. Of course, the chamber 4 can be equipped with further pairs of terminals. As a rule, three pairs of heating terminals will be provided.
In diese werden die Heizleitungen der zugehörigen Heiz matten oder Flächenheizelemente direkt eingeführt. Geht man von drei Klemmenpaaren aus und nimmt man an, daß sich jede Heizleitung mit einer Länge von 3 cm innerhalb der Anschluß dose befindet, so ergibt sich bei einer Leistung von 10 W/m eine maximale Belastung der Anschlußdose von unter 2 W. Dies entspricht einer Temperaturerhöhung von lediglich 5 K, die problemlos toleriert werden kann.In this the heating cables of the associated heating mats or surface heating elements introduced directly. You go from three pairs of terminals and it is assumed that each Heating cable with a length of 3 cm inside the connection can is located at a power of 10 W / m a maximum load on the junction box of less than 2 W. This corresponds to a temperature increase of only 5 K, the can be easily tolerated.
Die Kammer 5, die über eine gemeinsame Platine 10 mit der Kammer 4 verbunden ist, enthält eine Steuerelektronik 11 sowie für jedes Klemmenpaar 8 und 9 ein zugehöriges Relais 12 bzw. 13. Ferner ist ein Transformator 14 vorgesehen.The chamber 5 , which is connected to the chamber 4 via a common circuit board 10 , contains control electronics 11 and an associated relay 12 and 13 for each pair of terminals 8 and 9 . A transformer 14 is also provided.
Ein Klemmenpaar 15 dient zum Anschluß eines Temperatur sensors an die Steuerelektronik. Ferner ist ein weiteres Klemmenpaar 16 für eine externe Steuerleitung vorgesehen, die beispielsweise zu einem Zentralsteuergerät führt.A pair of terminals 15 is used to connect a temperature sensor to the control electronics. Furthermore, a further pair of terminals 16 is provided for an external control line, which leads to a central control unit, for example.
Die Platine 10 ist ohne weiteres austauschbar und kann außerdem bedarfsweise über ein Steckerteil 17 mit einer Zusatz-Platine kombiniert werden.The circuit board 10 can easily be replaced and can also be combined with an additional circuit board via a plug part 17 if necessary.
Die Anschlußdose ist wasserdicht und kann in den Estrich eingelassen oder in die Wand eingebaut werden. Zum Zwecke der Oberflächenbündigkeit ist der Deckel der Anschlußdose höhenverstellbar ausgebildet. Außerdem ist die Anschlußdose druckfest, so daß sie an beliebiger Stelle in den Fußboden eingelassen werden kann.The junction box is waterproof and can be placed in the screed recessed or built into the wall. For the purpose The surface of the junction box is flush with the surface height adjustable. In addition, the junction box flameproof so that it can be placed anywhere in the floor can be let in.
Im Rahmen der Erfindung sind durchaus Abwandlungsmög lichkeiten gegeben. So kann die Kammer 4, wie erwähnt, mit zusätzlichen Klemmenpaaren bestückt werden. Deren Zahl wird lediglich durch die zulässige Wärmebelastung der Anschluß dose begrenzt, wobei diesbezüglich eine Optimierung dadurch möglich ist, daß man die Klemmenpaare möglichst dicht an der Wand der Anschlußdose anordnet. Gleichermaßen kann die Kam mer 5 mit einer beliebigen Anzahl zusätzlicher Klemmenpaare versehen werden, und zwar in Abhängigkeit von der Komplexi tät der Steuerung, die erzielt werden soll. Das Größenverhältnis zwischen den Kammern 4 und 5 wird bedarfsweise gewählt.Within the scope of the invention Abwandlungsmög opportunities are quite given. The chamber 4 can , as mentioned, be equipped with additional pairs of clamps. Their number is only limited by the permissible thermal load on the connection box, in which respect an optimization is possible by arranging the pairs of terminals as close as possible to the wall of the connection box. Likewise, the chamber 5 can be provided with any number of additional terminal pairs, depending on the complexity of the controller to be achieved. The size ratio between the chambers 4 and 5 is selected as required.
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